JP2006007850A - 車両用運転操作補助装置および車両用運転操作補助装置を備えた車両 - Google Patents
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Abstract
運転操作補助システムを継続して使用するときでも確実に情報の伝達を行える車両用運転操作補助装置を提供する。
【解決手段】
自車両と先行車との接触の可能性が高い場合は、接触可能性を低下するように制駆動力制御とアクセルペダル反力制御を行う。システムによる制駆動力制御が継続的に行われている場合、運転者は継続的に減速感を感じるので、接触可能性の報知としての減速度の変化を感知できなくなってしまう。制動制御を開始する前には、ブレーキアクチュエータをスタンバイ状態にしてブレーキの応答性を高めているが、制駆動力制御が継続的に行われている場合はスタンバイ状態を解除する。これにより、実際に制動力が発生するタイミングを遅くして運転者に刺激を与える。
【選択図】 図1
Description
本発明の第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置について、図面を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態による車両用運転操作補助装置1の構成を示すシステム図である。
ρ=1/{L(1+A・Vh2)}×δ/N・・・(式1)
ここで、L:自車両のホイールベース、A:車両に応じて定められたスタビリティファクタ(正の定数)、N:ステアリングギア比である。
R=1/ρ ・・・(式2)
(式2)を用いて算出した旋回半径Rを用いることで、図10に示すように自車両の走行軌道を半径Rの円弧として予測することができる。そして、図11に示すように、旋回半径Rの円弧を中心線とした幅Twの領域を、自車両が走行するであろう予測進路として設定する。幅Twは、自車両の幅に基づいて予め適切に設定しておく。
THW=D/Vh ・・・(式3)
(式3)で算出される車間時間THWが小さいほど、自車両と前方障害物との接触の可能性、すなわち接触のリスクが高くなる。
このようにステップS170で制動力制御スタンバイ判断を行った後、ステップS180へ進む。
Fc=k×(Th−D) ・・・(式4)
図18(a)〜(c)に、システム作動制限を行わない場合の車間時間THW、自車両に発生する駆動力と制動力、およびアクセルペダル反力の時間変化を示す。なお、アクセルペダル61は一定の操作量SAで操作され、ドライバ要求駆動力Fdaは一定であるとする。図18(a)に示すように、時間taで自車両と先行車との車間時間THWがしきい値T2を下回ると、制御反発力Fcが算出される。なお、制御反発力Fcは自車両に作用する走行抵抗として算出されるので、図18(b)において制動力の領域に示している。ドライバ要求駆動力Fdaから制御反発力Fcを引いた値(Fda-Fc)が補正後の制駆動力として自車両に発生する。したがって、Fda>Fcの場合は、アクセルペダル61を踏み込んでいる場合に、運転者が思ったほどの駆動力が得られない状態となる。
ここでは、システムの作動制限を行う場合に、制動力制御装置70による制動力制御を禁止する。図20(a)〜(g)を用いて、どのよにシステム作動制限を行うかを説明する。
(1)車両用運転操作補助装置1は、自車両前方の障害物状況および自車両の走行状態に基づいて、自車両と先行車との接触の可能性に関するリスクポテンシャル、すなわち自車両と先行車との車間時間THWを算出する。そして、算出した車間時間THWに基づいて、運転操作機器であるアクセルペダル61に発生する操作反力および自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する。これにより、自車両と先行車との接触の可能性を、運転者に与える減速感により報知することができる。さらに、コントローラ50はシステム(車両制御システム)の作動状態を選定する際の選定条件を満たすか否かを判定し、特定の選定条件が満たされたか否かに応じて、システムの作動状態を選定する。これにより、ある特定の条件においてシステムの作動状態が変化するので、運転者に刺激を与えて接触可能性の報知を効果的に行うことが可能となる。
(2)コントローラ50は、システムの作動状態を選定する際の選定条件として、運転者によるシステムの使用頻度を検出する。運転者が車両制御システムを頻繁に使用している場合、接触可能性の報知としての減速感を継続的に受けているため、減速感の変化を感知しづらくなっている。そこで、システムの作動状態を変化させることにより、運転者に刺激を与えて接触可能性の報知を効果的に行うことができる。
(3)コントローラ50は、特定の選定条件が満たされた場合に、システムのスタンバイ状態と作動制限状態とから、システムの作動状態を選定する。具体的には、システムの使用頻度が高い場合は作動制限状態を選定し、使用頻度が高くない場合はスタンバイ状態を選定する。これにより、使用頻度が高くない場合は、車間時間THWがしきい値T1を下回るとシステムがスタンバイ状態となるので制御開始時に速やかな接触可能性の報知を行うことができる。一方、使用頻度が高い場合は、システムを作動制限状態とする。例えば、スタンバイ状態の設定を禁止したり、システムの作動自体を禁止する。これにより、制御開始時に運転者に刺激を与え、接触可能性の報知を効果的に行うことが可能となる。
(4)コントローラ50は、先行車に対するリスクポテンシャルが所定値を超えると、すなわち車間時間THWが所定値T1を下回ると、スタンバイ状態に設定する。具体的には、制動力制御を開始する前にブレーキアクチュエータのモータ708およびポンプ709(増圧装置)を回転させておく。これにより、制動力制御が開始するときの応答性を高めることができる。
(5)コントローラ50は、システムが作動制限状態に設定されると、制動力制御の開始時に制動力の発生を遅延させる。これにより、制御開始時に運転者に刺激を与え、接触可能性の報知を効果的に行うことが可能となる。
(6)コントローラ50は、ブレーキアクチュエータのモータ708およびポンプ709(増圧装置)のプリ回転を禁止することにより、制動力開始時の制動力の発生を遅延させる。すなわち、制動力制御が開始してからモータ708およびポンプ709が回転し始めるため、実際に制動力が作用するタイミングがスタンバイ状態に設定していた場合に比べて遅くなる。制動力の効き始めるタイミングを遅らせることにより、運転者に適度の刺激を与え、接触可能性の報知を効果的に行うことができる。また、制動力が効き始めるタイミングを遅らせるだけで、実際の制動力の大きさは変化しないので、例えば制動力の大きさを変化させて運転者に刺激を与える場合のように制動力特性が変化して運転者に違和感を与えてしまうことを防止できる。さらに、制動力の大きさを変化させて運転者に刺激を与える場合に比べて、制動力制御の開始タイミングを遅らせることにより、より大きな刺激を運転者に与えることができる。
(7)また、システムの作動制限状態においてモータ708およびポンプ709のプリ回転を禁止するだけでなく、制動力の発生自体を禁止することも可能である。これにより、自車両が先行車に接近して接触可能性が高くなっていく状況において、通常であればシステムによって制動力が発生するところ、制動力が発生しなくなる。その結果、運転者に刺激を与え、効果的な接触可能性の報知を行うことができる。また、作動制限状態において制動力の発生を禁止した場合でも、図20(g)に示すように駆動力は制御されるので、運転者にある程度の減速感を与えることができる。
(8)さらに、システムの作動制限状態において、制動力の発生とともに、駆動力の発生も禁止することも可能である。また、アクセルペダル61の操作反力の発生を禁止することもできる。これにより、システムの使用頻度が高く減速感の変化を運転者が感知しづらくなっている状況で、運転者に刺激を与え、効果的な接触可能性の報知を行うことができる。
(9)コントローラ50は、特定の選定条件が満たされてシステムが作動制限状態に設定された場合、作動制限状態であることを運転者に報知する。具体的には、警報ランプ90を点灯する。これにより、システムが作動制限状態であり、制動力の発生タイミングが遅れることを運転者に報知することができる。
以下に、本発明の第2の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第2の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図1に示した第1の実施の形態と同様である。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
以下に、本発明の第3の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第3の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図1に示した第1の実施の形態と同様である。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
以下に、本発明の第4の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第4の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図1に示した第1の実施の形態と同様である。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
以下に、本発明の第5の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第5の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図1に示した第1の実施の形態と同様である。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
以下に、本発明の第6の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。第6の実施の形態による車両用運転操作補助装置の構成は、図1に示した第1の実施の形態と同様である。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
以下に、本発明の第7の実施の形態による車両用運転操作補助装置について説明する。図26に、第7の実施の形態による車両用運転操作補助装置2の構成を示す。図26において、図1に示した第1の実施の形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。ここでは、第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
20:車速センサ
30:舵角センサ
40:障害物検知装置
50、50A:コントローラ
60:駆動力制御装置
61:アクセルペダル
70:制動力制御装置
71:ブレーキペダル
80:アクセルペダル反力発生装置
90:表示装置
Claims (13)
- 自車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、
前記自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記障害物検出手段および前記走行状態検出手段による検出結果に基づいて、前記自車両と前記障害物との接触の可能性に関するリスクポテンシャルを算出するリスクポテンシャル算出手段と、
前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される前記リスクポテンシャルに基づいて、運転操作装置に発生する操作反力、および前記自車両に発生する制駆動力の少なくともいずれかを制御する車両制御手段と、
前記車両制御手段の作動状態を選定する際の選定条件を満たすか否かを判定する条件判定手段と、
前記選定条件が満たされたか否かに応じて、前記車両制御手段の前記作動状態を選定する作動選定手段とを備えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記条件判定手段は、運転者による前記車両制御手段の制御の使用頻度に基づいて前記選定条件を満たすかを判定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記条件判定手段は、前記車両制御手段の負荷状態に基づいて前記選定条件を満たすかを判定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記条件判定手段は、前記障害物検出手段もしくは前記走行状態検出手段の異常の有無に基づいて、前記選定条件を満たすかを判定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記車両制御手段の作動をスタンバイ状態とするスタンバイ手段と、
前記車両制御手段の作動を制限して作動制限状態とする作動制限手段とをさらに備え、
前記作動選定手段は、前記作動スタンバイ手段による前記スタンバイ状態と、前記作動制限手段による前記作動制限状態とから、前記車両制御手段の前記作動状態を選定することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項5に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記車両制御手段は、前記操作反力および前記制駆動力のうち、すくなくとも前記自車両に発生する制動力を制御し、
前記スタンバイ手段は、前記リスクポテンシャル算出手段によって算出される前記リスクポテンシャルが所定値を超えると、前記制動力を発生するアクチュエータの増圧装置の作動を開始することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項5に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記車両制御手段は、前記操作反力および前記制駆動力のうち、すくなくとも前記自車両に発生する制動力を制御し、
前記作動制限手段は、前記車両制御手段による制動力制御の開始時に、前記制動力の発生を遅延させることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項7に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記作動制限手段は、前記制動力を発生するアクチュエータの増圧装置の作動を禁止することにより、前記制動力の発生を遅延させることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項5に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記車両制御手段は、前記操作反力および前記制駆動力のうち、すくなくとも前記自車両に発生する制動力を制御し、
前記作動制限手段は、前記車両制御手段による前記制動力の発生を禁止することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項5に記載の車両用運転操作補助装置において、
前記作動制限手段は、前記車両制御手段の作動を禁止することを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記作動選定手段は、前記選定条件が満たされた場合に、前記車両制御手段の作動を制限する作動制限状態を選定し、
前記作動選定手段によって前記作動制限状態が選定された場合に、前記作動制限状態であることを運転者に報知する報知手段をさらに備えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置において、
前記作動選定手段は、前記選定条件が満たされた場合に、前記車両制御手段の作動を制限する作動制限状態を選定し、
前記作動選定手段によって前記作動制限状態が選定される前に、前記作動制限状態となることを運転者に予告する予告手段をさらに備えることを特徴とする車両用運転操作補助装置。 - 請求項1から請求項12のいずれかに記載の車両用運転操作補助装置を備えることを特徴とする車両。
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